JP5682983B1 - 木造住宅及び小規模建築物の上部開放型開口部を有する基礎における開口補強工法 - Google Patents
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Abstract
【課題】木造住宅及び小規模建築物の基礎における上部開放型開口部（11）を設ける事での強度低下を抑制する為の補強工法を提供する【解決手段】内部基礎（5）に人通口として形成される上部開放型開口部（11）の上部に取り付けられる補強工法であって、外部基礎（4）、内部基礎（5）と木製土台（1）との間に床下換気用の通気層（17）として設けられる範囲に金属製の補強金物（13）を設ける。内部基礎（5）と木製土台（1）との間の通気層（17）の範囲に設置される補強金物（13）を内部基礎（5）の上部から下方に埋設設置されたアンカーボルト（3）に緊結する。【選択図】図２
Description
本発明は、木造住宅及び小規模建築物の上部開放型開口部を有する基礎における開口補強工法に関するものである。
図１は、べた基礎における土台通気工法（基礎パッキン工法）の一例を示すものであり、基礎底面を構成する基礎スラブ（6）と外周基礎（4）及び内部基礎（5）が一体となって構成されており、基礎スラブ（6）と外周基礎（4）と内部基礎（5）は、連続した鉄筋コンクリート造である。
外周部基礎（4）と内部基礎（5）の上部には床下換気用の通気層（17）があり、その上部に木製土台（1）が配置されアンカーボルト（3）によって外周部基礎（4）又は内部基礎（5）に固定される。
通気層（17）には部分的に木製土台（1）を支持する為のパッキン材（2）が配置される事により通気層（17）を確保している。
外周部基礎（4）と内部基礎（5）の上部には床下換気用の通気層（17）があり、その上部に木製土台（1）が配置されアンカーボルト（3）によって外周部基礎（4）又は内部基礎（5）に固定される。
通気層（17）には部分的に木製土台（1）を支持する為のパッキン材（2）が配置される事により通気層（17）を確保している。
図２の内部基礎（5）には、床下空間を点検する為の人通口と呼ばれる上部開放型開口部（11）が形成される。
連続した内部基礎（5）の一部に上部開放型の開口部（11）が形成される事は、内部基礎（5）の断面欠損となり、基礎の強度低下の要因となる。
内部基礎（5）に上部開放型開口部（11）が形成される事での強度低下を防止する為に欠損部と同等の断面性能を有する地中梁を上部開放型開口部（11）の下部に形成する（図３）事での補強方法が推奨されている。（非特許文献１及び非特許文献３）
しかし、作業工程の遅延又は材料費の増加及び作業手間の増加などの理由から補強方法としては浸透していない。
連続した内部基礎（5）の一部に上部開放型の開口部（11）が形成される事は、内部基礎（5）の断面欠損となり、基礎の強度低下の要因となる。
内部基礎（5）に上部開放型開口部（11）が形成される事での強度低下を防止する為に欠損部と同等の断面性能を有する地中梁を上部開放型開口部（11）の下部に形成する（図３）事での補強方法が推奨されている。（非特許文献１及び非特許文献３）
しかし、作業工程の遅延又は材料費の増加及び作業手間の増加などの理由から補強方法としては浸透していない。
非特許文献５では、床下換気用の換気口に関する鉄筋のみでの開口補強方法の記載があり、非特許文献２では非特許文献５の解説としての考え方が記されている事から、鉄筋のみでの補強方法（図４）が広く使用されているのが現状です。
しかし、上部開放型開口部（11）の補強筋を算定した場合、基礎スラブ（6）のみでは基礎梁の断面積が小さい為、必要な鉄筋量が配置する事ができず補強不可能となる。よって地中梁を上部開放型開口部（11）下部に設けた上で鉄筋による補強を行う事が必要である。
また、住宅の品質確保の促進等に関する法律による住宅性能表示制度及び長期優良住宅の促進に関する法律又はそれらの法律による基準に準拠した制度の中では、基礎梁に作用する長短期応力が基礎梁の許容応力度を超えない事を確認する必要がある。
非特許文献４では、欠損部の断面で構造検討を行う必要があるという考え方も示されている事から上部開放型開口部（11）の開口補強として鉄筋のみで補強した場合、大きな荷重負担が必要な箇所については強度不足となる場合があり問題となっている。
しかし、上部開放型開口部（11）の補強筋を算定した場合、基礎スラブ（6）のみでは基礎梁の断面積が小さい為、必要な鉄筋量が配置する事ができず補強不可能となる。よって地中梁を上部開放型開口部（11）下部に設けた上で鉄筋による補強を行う事が必要である。
また、住宅の品質確保の促進等に関する法律による住宅性能表示制度及び長期優良住宅の促進に関する法律又はそれらの法律による基準に準拠した制度の中では、基礎梁に作用する長短期応力が基礎梁の許容応力度を超えない事を確認する必要がある。
非特許文献４では、欠損部の断面で構造検討を行う必要があるという考え方も示されている事から上部開放型開口部（11）の開口補強として鉄筋のみで補強した場合、大きな荷重負担が必要な箇所については強度不足となる場合があり問題となっている。
木質構造設計規準・同解説―許容応力度・許容耐力設計法 日本建築学会 113頁20行から24行
木造軸組工法住宅の許容応力度設計(2008年版） （公財）日本住宅・木材技術センター 145頁18行から31行
木造住宅工事仕様書 平成24年版 独立行政法人住宅金融支援機構 編著 37頁 参考図３．３．３−２
小規模建築物基礎設計指針 日本建築学会 98頁10行から14行
建築基準法関係告示 平成12年建設省告示第1347号第1第3項第5号ニ 国土交通省
従来の木造住宅及び小規模建築物の基礎における上部開放型開口部の開口補強方法には以下の様な問題点がある。
上部開放型開口部周辺を9mm以上の鉄筋で補強（図５）した場合（非特許文献５）でも、基礎より上部の建物荷重を負担する割合が大きい上部開放型開口部に関しては、基礎の強度不足となる場合がある。
また、人通口の様な上部開放型開口部がある事で基礎の強度低下が起こる理由として、基礎の中間部をくり抜く様な開口（図５-２０）とは違い、上部開放型の開口の為、地反力と呼ばれる下からの長期荷重に対し基礎上側に作用する引張力を負担する事ができず、強度不足に陥る。
上部開放型開口部周辺を9mm以上の鉄筋で補強（図５）した場合（非特許文献５）でも、基礎より上部の建物荷重を負担する割合が大きい上部開放型開口部に関しては、基礎の強度不足となる場合がある。
また、人通口の様な上部開放型開口部がある事で基礎の強度低下が起こる理由として、基礎の中間部をくり抜く様な開口（図５-２０）とは違い、上部開放型の開口の為、地反力と呼ばれる下からの長期荷重に対し基礎上側に作用する引張力を負担する事ができず、強度不足に陥る。
特許文献１では、人通口上面、側面、底面の全面を金物により補強する工法は、基礎と木製土台との間に床下換気用の通気層がある場合の効果が考慮されていない。また、人通口底面に溝型鋼やＨ型鋼を使用する事は開口高さ寸法に影響する為、床下空間が少ない仕様の場合は、人通口の本来の役割を果たす事が出来なくなる可能性もある。
特許文献２では、木製土台の一部を金属製に変え基礎上部を補強する方法であるが、基礎と木製土台との間に床下換気用の通気層がある場合の効果が考慮されておらず、また木製土台に直接床合板を配置する工法の場合は床合板を留め付ける為の釘どめを行う事ができない。
特許文献２では、木製土台の一部を金属製に変え基礎上部を補強する方法であるが、基礎と木製土台との間に床下換気用の通気層がある場合の効果が考慮されておらず、また木製土台に直接床合板を配置する工法の場合は床合板を留め付ける為の釘どめを行う事ができない。
本発明は、上記の問題点の解決を目的とするものであり、木造住宅及び小規模建築物のべた基礎の内部基礎（5）に上部開放型開口部（11）を設置する事による基礎の強度低下を抑制する為の開口補強工法を提供するものである。
本発明は、上記の問題を解決する為に以下の構成を提供する。
本発明による開口補強は、内部基礎（5）に人通口として形成される上部開放型開口部（11）の上部に取り付けられる補強工法であって、外部基礎（4）及び内部基礎（5）と木製土台（1）との間に床下換気用の通気層（17）として設けられる範囲に金属製の補強金物（13）を設ける事を特徴とするものである。
本発明による開口補強は、内部基礎（5）に人通口として形成される上部開放型開口部（11）の上部に取り付けられる補強工法であって、外部基礎（4）及び内部基礎（5）と木製土台（1）との間に床下換気用の通気層（17）として設けられる範囲に金属製の補強金物（13）を設ける事を特徴とするものである。
内部基礎（5）と木製土台（1）との間の通気層（17）の範囲に設置される補強金物（13）を内部基礎（5）の上部から下方に埋設設置されたアンカーボルト（3）に緊結する事により内部基礎（5）と補強金物（13）を一体とする事ができる。それにより基礎の強度低下を抑制する事ができる。
本発明では、内部基礎（5）と木製土台（1）との間の通気層（17）となる範囲に設置固定される補強金物（13）により上部開放型開口部（11）を挟んだ左右の内部基礎（5）を構造的に一体とし連続した基礎とする事ができる。それにより内部基礎（5）に上部開放型開口部（11）が設置される事で分断された上部開放型開口部（11）を挟んだ左右の内部基礎（5）の力の伝達を補助する事ができ、強度低下を抑制する事ができる。
また、補強金物（13）は、内部基礎（5）と木製土台（1）との間の通気層（17）の範囲にあって、木製土台（1）を支持する基礎パッキン（2）の設置されない通気層（17）となる部分に設置されるものである為、木製土台（1）には強度上も使用上も影響しないものである。
補強金物（13）は、内部基礎（5）の上部に設置される為、人通口本来の用途に影響せずかつ設置も容易である為、作業工程への影響も少なく施工手間も少ない。
前述した課題にもある様に人通口の様な上部開放型開口部（11）の場合、基礎上側に作用する引張力を負担する事が出来ない事による強度低下が考えられる為、基礎上部に補強金物（13）を配置する事は有効である。
鉄筋コンクリート造の基礎本体と同等の耐力を見込んだ補強方法（特許文献１）では、大きな補強となり新規に建設する現場での対応が難しくなるが、本発明は、設置が簡潔でかつ現状のままの基礎形状で補強ができ、鉄筋のみによる補強工法との併用も可能である為、より大きな荷重負担が可能となり木造住宅及び小規模建築物の基礎補強として扱いやすく、そして建物全体の安全性向上へつながる。
鉄筋コンクリート造の基礎本体と同等の耐力を見込んだ補強方法（特許文献１）では、大きな補強となり新規に建設する現場での対応が難しくなるが、本発明は、設置が簡潔でかつ現状のままの基礎形状で補強ができ、鉄筋のみによる補強工法との併用も可能である為、より大きな荷重負担が可能となり木造住宅及び小規模建築物の基礎補強として扱いやすく、そして建物全体の安全性向上へつながる。
以下、実施例を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明による開口補強工法は、木造住宅及び小規模建築物の土台通気工法（基礎パッキン工法）におけるべた基礎の基礎立ち上がり部分に適宜に設けられた人通口と呼ばれる上部開放型開口部（11）に対し利用できるものである。
べた基礎は、基礎スラブ（6）と外部基礎（4）及び内部基礎（5）が一体となった鉄筋コンクリート造の構造体であり外周基礎（4）及び内部基礎（5）は連続した壁状の形態をとる。
本発明は、べた基礎を構成する鉄筋の種類及びコンクリート強度に影響される事なく適用可能である。
本発明による開口補強工法は、木造住宅及び小規模建築物の土台通気工法（基礎パッキン工法）におけるべた基礎の基礎立ち上がり部分に適宜に設けられた人通口と呼ばれる上部開放型開口部（11）に対し利用できるものである。
べた基礎は、基礎スラブ（6）と外部基礎（4）及び内部基礎（5）が一体となった鉄筋コンクリート造の構造体であり外周基礎（4）及び内部基礎（5）は連続した壁状の形態をとる。
本発明は、べた基礎を構成する鉄筋の種類及びコンクリート強度に影響される事なく適用可能である。
図２a、２b、2ｃは内部基礎（５）の上部開放型開口部（11）に対して本発明を実施した例である。
人通口である開口部は上部が開放された方形上の開口部（11）である。内部基礎（5）と木製土台（1）の間に床下換気用の通気層（17）があり、その通気層（17）に木製土台（1）を支持する為の基礎パッキン（2）が部分的に配置されている。本発明は開口部（11）の上部であり基礎パッキン（2）の配置されていない通気層（17）部分に設置するものである。内部基礎（5）の上部に補強金物（13）が直接コンクリート面に接触しない様にあらかじめアンカーボルト（3）用の貫通孔を設けた緩衝材（18）を配置する。緩衝材（18）の上部に補強金物（13）を配置し座金（14）及びナット（16）を使用し、内部基礎（5）に埋設固定されているアンカーボルト（3）に緊結する。それにより内部基礎（5）と一体となる。補強金物（13）の上部に木製土台（1）が配置されるが、あらかじめ本発明を固定する為のアンカーボルト（3）の位置と同じ位置を座彫り（15）する。木製土台（1）の座彫り（15）部分に応力が集中しない様に補強金物（13）と木製土台（1）との隙間にパッキン材（9及び10）を配置し、木製土台（1）を設置する。
以上の様に簡易に設置できかつ上部開放型開口部（11）部分の強度低下を抑制する事ができる。
人通口である開口部は上部が開放された方形上の開口部（11）である。内部基礎（5）と木製土台（1）の間に床下換気用の通気層（17）があり、その通気層（17）に木製土台（1）を支持する為の基礎パッキン（2）が部分的に配置されている。本発明は開口部（11）の上部であり基礎パッキン（2）の配置されていない通気層（17）部分に設置するものである。内部基礎（5）の上部に補強金物（13）が直接コンクリート面に接触しない様にあらかじめアンカーボルト（3）用の貫通孔を設けた緩衝材（18）を配置する。緩衝材（18）の上部に補強金物（13）を配置し座金（14）及びナット（16）を使用し、内部基礎（5）に埋設固定されているアンカーボルト（3）に緊結する。それにより内部基礎（5）と一体となる。補強金物（13）の上部に木製土台（1）が配置されるが、あらかじめ本発明を固定する為のアンカーボルト（3）の位置と同じ位置を座彫り（15）する。木製土台（1）の座彫り（15）部分に応力が集中しない様に補強金物（13）と木製土台（1）との隙間にパッキン材（9及び10）を配置し、木製土台（1）を設置する。
以上の様に簡易に設置できかつ上部開放型開口部（11）部分の強度低下を抑制する事ができる。
１ 木製土台
２ 基礎パッキン
３ アンカーボルト
４ 外周基礎梁
５ 内部基礎梁
６ 基礎スラブ
７ 砕石
８ 床合板
９ パッキン
１０ パッキン
１１ 上部開放型開口部
１２ 鉄筋
１３ 補強金物
１４ 座金
１５ 座彫り
１６ ナット
１７ 通気層
１８ 緩衝材
１９ 地中梁
２０ 上部閉塞型人通口
２ 基礎パッキン
３ アンカーボルト
４ 外周基礎梁
５ 内部基礎梁
６ 基礎スラブ
７ 砕石
８ 床合板
９ パッキン
１０ パッキン
１１ 上部開放型開口部
１２ 鉄筋
１３ 補強金物
１４ 座金
１５ 座彫り
１６ ナット
１７ 通気層
１８ 緩衝材
１９ 地中梁
２０ 上部閉塞型人通口
Claims (3)
- 鉄筋コンクリート造基礎の適宜の箇所に設けられる上部開放型の開口部の上部に取り付けられる補強金物を用いて前記開口部を補強する開口補強工法であって、前記補強金物が前記鉄筋コンクリート造基礎と木製土台との間にある通気層の範囲に設置され、前記補強金物がコンクリートと接する部分全体に緩衝材を配置して成る事を特徴とする開口補強工法
- 前記鉄筋コンクリート造基礎に埋設固定されたアンカーボルトと前記補強金物を緊結固定して成る事を特徴とする請求項１の開口補強工法
- 前記補強金物と前記木製土台との間にパッキン材を配置する事を特徴とする請求項１又は２の開口補強工法
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